一、基本原理
该项技术主要包括三方面内容，一是在源头控制层面，研发了原位生物生态基质材料，优化砂基生物滞留池的结构，确定了填料最佳的装填顺序（陶粒—炉渣—沸石），制备了铁基生物炭，进一步提高填料对污染物吸附能力，从而提升单项LID措施对面源污染负荷削减能力；二是在过程控制层面，构建了初期雨水精准调蓄方法，在0.5和1年一遇的降雨情景下，以污染物削减率达50%以上为目标，综合实际用地情况和经济因素，得到最优径流截留比例，确定调蓄池最适容积；三是在末端控制层面，采用铁/碳基质材料对滨水带土壤基质进行改良，可有效提高对TN的去除率，并构建以轮叶黑藻为主的组合型结构缓冲带体系，有效截留地表径流中的污染物，提升末端控制效果。基于以上三个层面的优化技术的基础上，采用SWMM模型对各种优化技术进行最佳削减方案的匹配构建。
二、工艺流程
1、原位生物生态基质材料研发
① 以杨木屑为前驱体制备生物炭，负载纳米零价铁，并分别使用草酸钠和磷酸二氢钾进行改性，得到以生物炭为载体的含氧酸盐改性零价铁材料。
② 引入净水材料炉渣、沸石、陶粒、锰砂，构建常规填料层；利用铁基生物炭材料构建核心填料层。
③ 确定生物滞留柱装置的最佳介质组合方案。
2.初雨精准调蓄
① 完成SWMM模型构建、参数率定及调蓄池设置。
② 在特定降雨情境下，通过SWMM模型模拟计算不同径流截留比例下，调蓄池截留体积和削减率，综合削减率需求、实际用地情况和经济因素确定最佳调蓄池容积。
3.湿地优化
① 构建铁/炭基质新型人工湿地，强化对水体中TN的去除能力。
② 构建以轮叶黑藻为主的组合型结构缓冲带体系，有效截留地表径流中的污染物。
4.最佳城镇面源污染控制设施匹配
① 城镇面源污染负荷削减模型构建及参数确定。
② 设置控制设施参数并运行模型。
③ 根据模型模拟结果从经济、效益和技术性能三个方面综合确定最佳控制组合方案。
三、技术创新点及主要技术经济指标
1.技术创新点
本技术分别针对城镇复合面源污染的源头控制、过程调控和末端处理技术三方面，进行了生物生态基质材料的结构优化，开发了初雨精准调控技术体系，构建了铁/炭新型人工湿地及组合型结构缓冲带体系，提升各项技术的处理效果，并基于SWMM模型对单项LID设施污染物削减效率的模拟结果，从而确定并优化了各单项LID设施的最佳布设比例，构建了各单项LID设施的最佳组合布设方案，并从经济性能、效益性能和技术性能三个方面综合评估出最佳的城镇复合面源污染控制技术组合方案。
2.主要技术经济指标
当前城镇复合面源污染处理设施对COD、氨氮、TN和TP削减率均在20~30%，但通过本技术方法构建的城镇复合面源污染最佳控制的LID设施组合方案，可在长江流域丘陵城镇（重庆市永川区）分流制及合流制选区对COD、氨氮、TN和TP的削减率分别可提高至62.58%-67.53%和39.24%-43.02%，在长江流域平原河网城镇（常州市金坛区）分流制及合流制选区对COD、氨氮、TN和TP的削减率分别可提高至68.93%-92.73%和36.34%-46.68%，相比当前城镇面源污染处理设施削减率有大幅度的提升。
四、技术来源及知识产权概况
1.申请专利情况
（1）王振北 徐铭遥 孙德智 李晨 齐飞 彭少茵。一种基于混凝原位构筑滤饼的重力驱动雨水净化装置及运行方法，CN202211109842.1
（2）齐飞，皇甫子正，王振北，任睿君，尚晓蒙，李晨，孙德智。一种电絮凝原位耦合电芬顿溢流污染快速净化技术，CN115893592A
（3）齐飞，贾韫翰，王振北，孙德智，李晨，李玉洁，皇甫子正。一种面向初期雨水和城市溢流污染的电絮凝耦合臭氧催化氧化快速净化水处理技术，CN202211371111.4
（4）李春华，魏伟伟，谢自建，汪镜渊，叶春。一种生物巢水体净化系统及其方法。国际（尼日利亚）专利，F/PT/C/2023/7599
（5）魏伟伟，李春华等。一种利用湖泊底泥制备地表水净化陶粒的方法，国际（南非）专利，PT_CP_ZA00004648，
2.发表论文情况
（1）Cai, T., Ye, C., Li, C., Zhang, F., & Wei, W. (2022). Quantitative delimitation of radiant belt toward lake of lake-terrestrial ecotone. Environmental Sciences Europe, 34(1), 1-12. https://doi.org/10.1186/s12302-022-00615-1
（2） Dai, X.; Xu, G.; Ding, Y.; Zeng, S.; You, L.; Jiang, J.; Zhang, H. Online Storage Technology of the Separate Sewage System: Demonstration Study in a Typical Plain River Network City. Water 2022, 14, 3194.
（3）赵晨,李晨,胡潜等.城镇面源污染控制技术及其优化策略综述.环境工程:[2023] (已录用)
（4）刘宇轩,高雅,王振北等.城镇合流制排水系统溢流污染控制综述.环境工程:[2023] (已录用)
（5）安欣琪,林炳权胡潜等城镇面源污染负荷核算方法研究进展.环境工程:[2023] (已录用)
（6）林炳权,安欣琪,赵晨等长江流域丘陵与平原两类典型城镇面源污染来源解析.环境工程学报(已录用)
（7）Yin Zhonq, Dezhi Sun, Bin Qiu et al. Strategy for pollution load reduction of urban non-point source: Acase study in Changzhou, China J. Journal of Environmental Management (投稿中)
